┌ ┐└سرگرمی های فیزیکی ┘∟

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

عبور جریان در طول یک سیم به دلیل وجود مقاومت، ایجاد حرارت می کند . در این آزمایش به بررسی اثر مقاومت سیم و گرمای ایجاد شده و نقش فیوز در مدار می پردازیم.

وسایل مورد نیاز

• باطری 6 یا 12 ولتی
• یک قطعه سیم مسی که به دو سر آن گیره فلزی نصب شده باشد
• یک رشته سیم آهنی در حدود 15 سانتیمتر

شرح آزمایش
یک سر سیم مسی را به یکی از پایانه های باطری و سر دیگر را توسط گیره و سیم آهنی به پایانه دیگر باطری وصل کنید .

گیره فلزی را روی سیم آهنی حرکت داده و آن را به سمت محلی از سیم که به پایانه باطری نصب شده نزدیک کنید و تغییرات سیم آهنی را مشاهده نمایید .
مشاهده می شود که با این جابجایی رشته سیم آهنی داغ می شود.
آزمایش را با رشته سیم آلومینیوم تکرار کنید و تغییر رنگ آلومینیوم را در اثر حرارت مشاهده نمایید.

چه اتفاقی در حال وقوع است؟
سیم آهنی یک رسانای خوب برای جریان الکتریسیته است ولی در مقایسه با سیم مسی مقاومت بالایی دارد در این مدار قسمت اعظم مقاومت مدار در سیم آهنی است .وقتی گیره را به انتهای سیم آهنی وصل می کنید اختلاف پتانسیل دو پایانه باطری باعث حرکت الکترونها در طول سیم آهنی می شود و این حرکت باعث بالا رفتن حرارت سیم می شود .
همانطور که گیره را روی سیم آهنی به طرف باطری حرکت می دهید مقاومت سیم آهنی کاهش می یابد. (این کاهش به دلیل کاهش طول موثر سیم در مدار است ) و چون اختلاف پتانسیل دو سر مدار ثابت است کاهش مقاومت باعث زیاد شدن مقدار جریان می شود و این شدت جریان بالا باعث بالا رفتن دمای سیم آهنی و حتی سیم مسی می شود .

اتصال کوتاه زمانی اتفاق می افتد که جریان برای عبور، مسیری را می یابد که دارای مقاومت بسیار کمی است . برای مثال هنگامی که پوشش سیم یک وسیله برقی ساییده شده باشد با اتصال قسمت بدون پوشش سیم به بدنه (رسانای) وسیله یک اتصال کوتاه ایجاد کرده ایم در نتیجه مقدار شدت جریان بسیار زیاد می شود و با تولید گرمای زیاد گاه باعث ایجاد آتش سوزی می شود.
برای جلوگیری از این حوادث در منازل از وسایلی مانند ترانسها و یا فیوزها استفاده می شود.
فیوزها دارای رشته سیمهای بسیار نازک است (همانند سیم آهنی در آزمایش بالا )جریان وارد شونده ابتدا از فیوز می گذرد اگر یک اتصال کوتاه در مدار بوجود آید و یا حتی اگر تعداد وسایل زیادی توسط یک سیم در مدار قرار گیرند در اثر زیاد شدن شدت جریانی که وارد مدار می شود سیمهای فیوز سریعا داغ شده و با قطع شدن خود (در واقع سیمهای فیوز در اثر گرمای تولیدی می گدازد) مدار را قطع و مانع ورود جریان بیش از حد مجاز می شود. و به این طریق مانع ایجاد خطراتی مانند آتش سوزی می گردد.

آزمایش اتصال کوتاه

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > عجایب و سرگرمیهای فیزیک
(cached)
ساختن اشکال هندسی توسط حباب های صابون

با استفاده از لوله پاک کن و نی می توانید اشکال سه بعدی هندسی مانند مکعب و ...بسازید و با فرو کردن آن در محلول صابون، حباب های جذاب و رنگارنگ ایجاد کنید.

وسایل مورد نیاز

• نی
• لوله پاک کن
• یک سطل کوچک
• محلول صابون

برای تهیه محلول از این روش استفاده کنید :
3.5 لیتر آب را با 160 میلی لیتر مایع ظرفشویی(و یا هر شوینده دیگر ) و 15 میلی لیتر گلسیرین مخلوط کرده

شرح آزمایش
با استفاده از نی و لوله پاک کن یک حجم دلخواه بسازید. دو نی را می توانید با کمک گرفتن از لوله پاک کن به یکدیگر متصل کنید.

محلول تهیه شده را داخل سطل بریزید و قالب ساخته شده را داخل آن فرو کنید توجه کنید که قالب کاملا در محلول قرار بگیرد.
حال، قالب را به آرامی از محلول خارج کرده و پوسته نازکی که مثل دیواره ای حجم را در خود گرفته مشاهده کنید .
چه اتفاقی در حال وقوع است؟
وقتی شما قالب را از محلول خارج می کنید پوسته نازک با تغییر اندازه، خود را به کمترین سطح انرزی می رساند و در نتیجه مانند یک ورقه صاف سطح قالب را می پوشاند .(زیرا در این حالت کمترین انرژی را دارد)
گاهی با چندین بار فرو کردن قالب در محلول پوسته به شکلهای گوناگون سطح را پوشش می دهد دلیل این حالت در این است که بیش از یک روش در رسیدن به حداقل سطح برای رویه ها وجود دارد.
هنگامی که امواج نور به سطح دیواره تشکیل شده بر خورد می کند و بازتاب می شوند با یکدیگر برخورد می کنند. مقداری از آنها توسط سطح رویی بازتاب و مقداری هم از پوسته عبور می کند و با برخورد به سطح زیرین بازتاب شده و در هم تداخل می کنند .
این امواج با تداخل در هم ( با توجه به اصول بر هم نهی امواج و شرایط فیزیکی آزمایش مانند ضخامت پوسته و یا رنگ نور اولیه ) گاه یکدیگر را حذف ( گاهی هم تنها بخشی از یکدیگر را حذف می کنند) و گاه یکدیگر را تقویت می نمایند.
هنگامی که نورهایی با رنگ خاص با یکدیگر تداخل کنند و یکدیگر را حذف نمایند آن رنگ خاص از طیف نور اولیه حذف و باقی رنگهای طیف بازتاب می شوند . برای مثال اگر منبع نور اولیه سفید باشد و طبق شرایط بالا طیف رنگ قرمز حذف شود آنگاه طیف بازتاب شده فاقد رنگ قرمز خواهد بود و به صورت رنگهای لرزان آبی و سبز دیده می شود.
تداخل امواج نوری بازتاب شده از سطح باعث بوجود آمدن رنگهای سوسو شونده در روی سطح می شود .

آزمایش حباب های صابون

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > آزمایشات فیزیک
(cached)
آزمایشگاه اپتیک -> آزمایش آیینه های کروی
<< آزمایش نقطه کور آزمایش پس دید >>

آزمایشگاه اپتیک
هدف آزمایش
در این آزمایش با آینه‌های کروی (محدب) بیشتر آشنا می شویم.

وسایل مورد نیاز

1. تعدادی توپ کروی نقره‌ای رنگ که همچون آینه بازتابنده باشد ( می‌توانید از توپهای رنگی که جهت تزیینات استفاده می‌شود، استفاده کنید.)
2. یک جعبه مکعب مستطیل شکل با اضلاع بلندتر از قطر توپها
3. ورقه پلاستیکی
4. برگه سیاه طراحی

شرح آزمایش

1. ورقه پلاستیکی را طوری ببرید که کف جعبه را بطور کامل بپوشاند.
   
   
2. توپها را داخل جعبه نزدیک به یکدیگر قرار دهید. بدین ترتیب کف جعبه توسط توپها حباب حباب می‌شود.
   
   
3. حال از زوایای مختلف به آینه‌های کروی نگاه کنید.
   
   
4. متوجه می‌شویید که تصاویر آینه‌ها با یکدیگر متفاوت است زیرا میدان دید آینه‌ها با یکدیگر تفاوت دارد. برای مثال اگر انگشت خود را به سمت یکی از آینه‌ها بگیرید تصویر انگشت شما در دیگر آینه‌ها اشاره به سمت آینه اولیه دارد.
   
   
5. توجه کنید که تصاویر خیلی کوچکتر و دورتر از اندازه و محل واقعی خود می‌باشند.

نتایج آزمایش
هر توپ در حکم یک آینه محدب است. آینه محدب آینه‌ای است کروی که سطح برآمده آن بازتابنده است. از خصوصیات این آینه ، کوچک کردن تصاویر و داشتن میدان دید وسیع است.

• در طرح بالا می‌توان طرز بازتاب دو شعاع نور را که از نوک مداد ساطع می‌شوند و تشکیل تصویری با ابعاد کوچکتر از جسم را می‌دهند مشاهده کرد.
  
  
• چشم انسان با همگرا کردن دو پرتو واگرا قادر به تشکیل تصویر خواهد بود.
  
  
• هنگامی که ما به کمک یک آینه محدب به یک جسم نگاه می‌کنیم در واقع چشم (مطابق شکل) دو پرتو واگرایی که از جسم کوچک پشت آینه ساطع می‌شوند را دریافت می‌کند. (چشم احساس می‌کند که یک جسم کوچک در محلی پشت آینه قرار دارد و این پرتوها از طرف جسم است.) به این جسم غیر واقعی اصطلاحا جسم مجازی می‌گویند.
  
  
• آینه‌های محدب اغلب در وسایل نقلیه استفاده می‌شوند، زیرا این آینه‌ها نسبت به آینه‌های تخت میدان دید گسترده‌تری دارند یعنی راننده به کمک آینه‌های محدب می‌تواند عرض بیشتری از جاده پشت سر خود را ببیند. اما بدلیل آنکه تصاویر در آینه‌های محدب کوچکتر از جسم است راننده تصویر وسایل نقلیه پشت سر خود را کوچکتر می‌بیند. در نتیجه فاصله آنها را تا وسیله نقلیه خود بیشتر از فاصله واقعی تصور می‌کند که این خود می‌تواند خطرناک باشد.
  
  
• از آینه محدب در پیچ جاده‌ها و فروشگاه‌های بزرگ نیز استفاده می‌کنند.

آزمایش آیینه های کروی

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

(cached)
مردمک چشم با تغییر اندازه خود مقدار نور دریافتی توسط چشم را کنترل می کند.

وسایل مورد نیاز

• ذره بین ( به قطر حداقل 2.5 سانتیمتر)
• یک عدد آینه کوچک و صاف
• چراغ قوه

شرح آزمایش
ذره بین را روی سطح آینه قرار دهید با یک چشم به مرکز ذره بین نگاه کنید . (در صورت استفاده از لنز یا عینک آنها را بردارید ).

قسمت رنگین چشم که در قسمت سفید چشم محاط شده است عنبیه نام دارد . در مرکز عنبیه حفره ای دایره شکل است که مردمک نامیده می شود .نور از طریق این دریچه وارد کره چشم می شود به جهت آن که نور وارد شده به چشم از آن خارج نمی شود مردمک به رنگ سیاه دیده می شود.

با تنظیم فاصله مناسب از عدسی تصویری صاف و بزرگتر از چشم خود بگیرید .
توسط چراغ قوه نور را داخل یک چشم بتابانید و چگونگی تغییر اندازه مردمک را مشاهده کنید.
حال نور را داخل یک چشم بتابانید و چگونگی تغییر مردمک چشم دیگر را مشاهده کنید .

چه اتفاقی در حال وقوع است؟

مردمک دریچه است که میزان ورود نور را به داخل چشم کنترل می کند.
در محیط تاریک دریچه مردمک افزایش یافته تا با افزایش مقدار نور دریافتی وضوح تصاویر بیشتر شود . اما در محیط روشن مردمک با تنگ شدن مانع ورود نور اضافی می شود .
قطر مردمک بین 1.5 تا 8 میلیمتر قابل تغییر است .
نور دریافت شده توسط شبکیه به پیام های عصبی برگردانده شده و از طریق رشته های عصبی به طرف عصب چشم می رود و مقداری از آنها به طرف ماهیچه های کنترل مردمک می روند . هرچه میزان نور دریافتی بیشتر باشد پیام های عصبی بیشتری به ماهیچه های کنترلی می روند و آنها مردمک را تنگ میکنند تا میزان نور دریافتی کاهش یابد .
اعصاب دو چشم در یک منطقه به یکدیگر خورده و از آنجا پیامهای عصبی توسط عصب بینایی راهی مغز می شوند و به جهت همین پیوند است که تغییر میزان دریافتی نور یک چشم بر اندازه مردمک چشم دیگر موثر است.

اندازه مردمک همچنین به شرایط عصبی بدن وابسته است و گاه با تغییر شرایط عصبی در اندازه آن تغییر حاصل می شود .برای مثال در شرایط خشم یا عصبانییت مردمک کوچک می شود .
همچنین اندازه مردمک چشم افراد قابلیت تاثیر گذاری بر دیگران را هنگام همدردی یا اعتماد را دارد .

چرا مردمک چشم ها در بعضی از عکس ها قرمز چاپ می شود ؟
هنگامی که نور فلاش دوربین به مردمک چشم تابیده می شود و وارد چشم می شود از طرف قسمت های حساس به نور شبکیه دسته نوری به رنگ قرمز (به عنوان عکس العمل نور زیاد و آنی فلاش) بازتاب می شود .این دسته نور از مردمک خارج شده و در فیلم عکاسی مردمک به رنگ قرمز ثبت می شود .
برای جلوگیری از این عمل باید محل فلاش را طوری قرار دهیم که عکس العمل شبکیه وارد لنز دوربین نشود.

آزمایش مردمک چشم

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

(cached)
بازوها، ماهیچه ها، مفاصل و گوش داخلی اعضای تشکیل دهنده تعادل هستند . آنها اطلاعات را به مغز می فرستند و مغز با تحلیل اطلاعات رسیده بدن را برای حرکتی همراه با تعادل آماده می سازد.

وسایل مورد نیاز

• کاغذ خط دار
• مداد

شرح آزمایش
الف) یافتن نوک انگشتان
چشمانتان را ببندید و هر دو دست را به بالای سر ببرید انگشتان دست چپ را بدون حرکت نگه دارید. توسط انگشت سبابه دست راست بینی خود را لمس کنید نوک شست دست چپ را با انگشت سبابه دست راست لمس کنید .
مراحل قبل را بار دیگر با سرعت بیشتر انجام دهید .
دست ها را عوض کرده و عملیات را تکرار کنید .
چه میزان دریافتن انگشتان موفق عمل کردید ؟
آیا با تکرار این فعالیت در سرعت انجام آن تغییری حاصل می شود ؟
آیا در این فعالیت بین دو دست تفاوتی احساس میشود ؟

ب) علامت گذاری در محل مورد نظر
علامت × را روی کاغذ بگذارید . با دستی که یک مداد را با آن گرفته اید چشمانتان را ببندید دستها را به بالای سر بـرده سپس روی کاغذ قرار دهید علامت × را هر چه می توانید نزدیک علامت قبلی که گذاشته بودیدبزنید. چشمانتان را باز کرده و میزان موفقیت خود را بسنجید.
این فعالیت را بارها تکرار کنید.

ج) تحلیل دستخط
بر روی یک خط از کاغذ خط دار نام خود را بنویسید و مداد را روی خط بعدی قرار داده و سعی کنید همان کلمه را دوباره بنویسید .
آیا تفاوتی در ظاهر این دو کلمه مشاهده می کنید ؟

مشاهده می شود با تکرار هر یک از آزمایش ها درصد موفقیت و سرعت بالا می رود .

چه اتفاقی در حال وقوع است؟
شما از حس غیر ارادی تعادل که توسط اجزای آن بدست می آید استفاده می کنید و موقعیت بدن و اندام های خود را در این فعالیت ها تنظیم می کنید . اما شما در شرایط معمولی اکثر این اطلاعات ( اطلاعات برای حفظ تعادل و سنجش فاصله ها ) را از طریق حس بینایی دریافت می کنید.
حس غیر ارادی تعادل به تنهایی قادر به دادن اطلاعات دقیق و کامل از بدن نیست .

حس غیر ارادی تعادل

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > عجایب و سرگرمیهای فیزیک
(cached)
دیسک اسرار آمیز

وقتی که از چرخ و فلک پیاده می شوید، چه اتفاقی می افتد ؟

وقتی که به جسم دواری می نگرید، رد یاب حرکتی چشم شما خسته می شود . و وقتی که به اطراف نگاه کنید ، به نظرمی آید که همه چیز در دنیای اطرافتان بطرف شما می آید( یا از شما دور می شود) .

وسایل مورد نیاز

• مقوا
• چسب مایع یا نواری
• دیسک نمونه
• یک وسیله ی چرخنده ( گرامافون ، مته برقی با سرعتهای مختلف ، مته دستی و یا غیره )

شرح آزمایش
از تصویر دیسک اسرار آمیز یک کپی تهیه کرده و با استفاده از چسب نواری یا چسب مایع روی مقوای دایره شکلی بچسبانید و سپس مقوای دایره شکل را به مرکز وسیلهُ چرخانتان وصل کنید . دستگاه گرامافون با دوره چرخش 45 یا 78 دوردر دقیقه برای این کار بسیار مناسب است . بعد از اینکه وسیله ی چرخنده را به گردش درآوردید ، به مدت 15 ثانیه به مرکز دیسک نگاه کنید .
سپس نگاه خود را از دیسک برداشته و به دیواریا شخص نزدیکی بنگرید . توجه کنید که شخص یا دیوار به نظر منقبض و یا منبسط می شوند ، به نظر می رسد که شخص مورد نظر به سمت شما هجوم می آورد یا از شما دور می شود.
اگر می توانید تلاش کنید تا دستگاه چرخنده خود را در جهت مخالف به چرخش درآورید. حالا وقتی نگاه خود را از دیسک برمی دارید چه اتفاقی می افتد ؟

چه اتفاقی در حال وقوع است؟
سیستم دیداری شما به حرکاتی که به سمت درون یا بیرون باشد حساس است . وقتی به اجسامی که به مرکز میدان دیدتان نزدیک یا دور می شوند می نگرید ، سلولهای عصبی ای که در قشای دیداری شما قرار دارند، بیشتر تحت تاُ ثیر قرار می گیرند . با نگاه کردن به یک جسم ساکن ، سیگنال هایی با یک قدرت به مغز شما می رسد و وقتی شما به جسم در حال حرکتی خیره می شوید ، قسمتی از این سلولها خسته می شوند و وقتی به دیوار خیره شوید قسمت دیگری از سلولها که کار نکرده اند ، سیگنالهای قوی تری نسبت به قسمت خسته، به مغز ارسال می کنند .
بطور مثال اگر وسیله ی گرداننده در جهت دور شدن از شما ، می چرخد ، وقتی نگاهتان را از آن بر می دارید و به دیوار نگاه می کنید ، بنظر می رسد که دیوار به شما نزدیک می شود . وقتی دستگاه گردانتان را در خلاف جهت بگردانید ، آنگاه بنظر می رسد که جسم به شما نزدیک، و دیوار از شما دور می شود .

ضمیمه
کنار آبشاری بایستید و به نقطه ای درون آبشار بمدت یک دقیقه بنگرید . سپس به صخره ای کنار آبشار نگاه کنید . چه چیزی می بینید؟
خواهید دید که صخره به سمت بالا می رود . این حرکت ظاهری مربوط به خستگی بخشی از سیستم دیداری شما می شود که حرکت بالا رونده و پایین رونده را آشکار می کند.

آزمایش دیسک اسرار آمیز

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > عجایب و سرگرمیهای فیزیک
(cached)

اجسام با سرد و گرم شدن تغییر اندازه می دهند.

تغییر در دما باعث می شود اجسام منبسط یا منقبض شوند. اگر شما آب سرد را روی لیوان داغ بریزید ، ممکن است بشکند ، زیرا قسمتی از لیوان سریعتراز بقیه قسمت های آن منقبض می شود . شما می توانید سرپوش مربا را با ریختن آب داغ روی آن باز کنید ، که علت آن انبساط سرپوش فلزی نسبت به شیشه است . از خاصیت انقباض و انبساط اجسام می توان برای ساختن دما سنج و ترموستات استفاده نمود .

وسایل مورد نیاز

• لوله ی مسی به طول 90 إلی 180 سانتی متر
• یک قیف کوچک
• لوله ی پلاستیکی 30 سانتی متری ( اندازه ای را انتخواب کنید که لوله ی مسی و قیف درون آن قرار گیرند).
• حلقه ی نگاهدارنده ( برای نگه داشتن قیف )
• گیره ی "c" شکل
• یک سطل
• دو قطعه چوب صاف
• سوزن بلند
• خلال دندان
• آب گرم
• آب سرد

شرح آزمایش
یک انتهای لوله ی مسی را درون لوله ی پلاستیکی کرده . و انتهای قیف را درون لوله ی پلاستیکی قرار دهید و مطمئن شوید که لوله ها راحت قرار گرفتند.

حلقه را طوری قرار دهید که بتواند قیف را چند اینچ بالاتر از سر میز نگاه دارد ، لوله ی مسی را نیز طوری قرار دهید که انتهای دورتر آن از قیف چند اینچی از سر میز بیرون بزند . یک قطعه چوب زیر لوله ی مسی نزدیک قیف جاسازی کنید و لوله و قطعه ی چوبی را محکم به میز ببندید .
قطعه چوب دوم را در انتهای دیگر لوله قرار دهید . سوزنی را بین لوله ی مسی و قطعه چوب ، عمود برلوله قرار دهید. مطمئن شوید که روزنه ی سوزن در امتداد قطعه چوب است . خلال دندانی را درون روزنه ی سوزن قرار دهید . وقتی لوله منقبض یا منبسط شود ، سوزن می چرخد وخلال دندان ، از حالت ایستاده کمی شیب می گیرد و چرخش سوزن را آشکار می کند.
سطل را در زیر انتهای لوله ی مسی که در لبه ی میز قرار داده شده ، بگذارید . آبی که درون لوله ی مسی می ریزید ، درون سطل ریخته می شود.
آب داغ را درون قیف ریخته تا لوله گرم شود . برای نتیجه بهتر آب را تا نقطه ی جوشش آن ، گرم کنید . وقتی که آب داغ را درون قیف می ریزید ، توجه کنید که سوزن در چه جهتی می گردد. سپس فوراً آب سرد را درون قیف ریخته و به جهت چرخش سوزن توجه کنید . .

چه اتفاقی در حال وقوع است؟
لوله ی مسی مانند هر جسمی از اتم هایی ساخته شده که دائماً در حال ارتعاش اند . هر چه دما بالاتر باشد ارتعاششان نیز سریع تر است . وقتی که آب داغ را درون لوله می ریزید، گرما از آب به لوله منتقل می شود ، و به اتمهای مس انرژی می دهد که باعث ارتعاش سریع تر آنها می شود. این سریع تر شدن ارتعاشات اتم ها باعث برخورد بیشتر آنها شده ، بنابراین فاصله ی بین اتم ها بیشتر می شود ، در نتیجه کل لوله بلندتر و پهن تر شده و سوزن با انبساط آن می چرخد.
وقتی که آب سرد را درون لوله می ریزید، اتمهای مس انرژی گرمائی شان را به آب می دهند ، و از شدت ارتعاششان کاسته می شود ونزدیک به هم حرکت می کنند . لوله جمع می شود و سوزن در جهت مخالف می چرخد.
لوله ی مسی به طول 1 متر به ازاء هر یک درجه سلسیوس افزایش دما ، 0017/0 متر افزایش طول می یابد .

آزمایش میله ی گرم و سرد

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > عجایب و سرگرمیهای فیزیک
(cached)
وقتی یک قطعه آهن خیلی داغ می شود چیزی طول نمی کشد تا به آهنربا بچسبد.

یک تکه آهن بطور معمول جذب آهنربا می شود، اما وقتی شما آهن را بقدر کافی تا دمای خاصی گرم کنید(نقطه ی کوری نام دارد) ، آهن خاصیت خود را برای آهنربا شدن از دست می دهد . انرژی گرمایی، اتم های آهن را به حرکت وا می دارد بطوری که دیگر نمی توانند در یک خط قرار گیرند و میدان مغناطیسی ایجاد کنند .

وسایل مورد نیاز

• یک آهنربای کوچک
• تکیه گاهی برای نگه داشتن آونگ آهن ربائی و سیم
• یک باتری یا منبع تغذیه 6-ولتی
• دو سیم هادی الکتریکی با گیره سوسماری در دو انتهای آن
• یک سیم باریک ( به طول تقریبی 8 سانتی متر)
• طنابی به طول تقریبی 30 سانتی متر

شرح آزمایش
همانند شکل پایه ای برای نگه داشتن طناب وآهنربا بسازید. آهنربا را بوسیله ی نخ به پایه ببندید و با آن آونگی به طول تقریبی 10 سانتی متر بسازید . سیم را به حالت کشیده بین دو تیرک ، وصل کنید . بطوریکه در نزدیک ترین فاصله اش با آهنربا ، 5/2 سانتی متر با آن فاصله داشته باشد .

یک سر گیره ها ی هادی را به ورودی باتری وصل کنید ، و سر دیگر آن را به سیم آهنی ببندید البته در دو طرف آهنربا . جریان از سیم عبور می کند و باعث گرم شدن سیم می شود . از موقعی که آهن داغ شد و شروع به درخشیدن کرد ، آهنربا از آن دور می شود . گیره ها را از سیم جدا کرده ، و بگذارید سیم سرد شود ، توجه کنید که وقتی سیم سرد می شود آهنربا دوباره به آن می چسبد .
اگر سیم به اندازه ای که قرمز شد گرم نشد ، گیره ها را به هم نزدیکتر کنید.

چه اتفاقی در حال وقوع است؟
سیم آهنی از اتم هایی درست شده که مانند یک آهنربای کوچک عمل می کنند ، هر کدام به تنهایی قطب شمال و جنوب دارند. هر کدام از این اتمها در جهتی هستند ، بنابر این آهن میدان مغناطیسی خالصی ندارد . ولی وقتی شما آهنربا را بالای آن می گیرید ،اتم های آهن در یک خط قرار می گیرند. این اتم های هم سو شده مغناطیسی ،آهن را آهنربا می کنند . بنابر این آهن به آهنربای اصلی می چسبد .
دمای بالا می تواند این فرآیند را مختل کند . انرژی گرمایی ، اتمهای آهن را به جلو و عقب به جنبش درمی آورد و جهت گیری مغناطیسی آنها را بر هم می زند . وقتی جنبش های اتم ها خیلی زیاد شود ، اتم های مغناطیسی نمی توانند به درستی جهت گیری کنند ، و آهن خاصیت آهنربایی خود را از دست می دهد . دمایی که در آن اتم ها تا این حد به جنبش درمی آیند را " دمای بحرانی" می نامند .

پیوست
درون زمین ، یک هسته ی آهنی مذاب وجود دارد . این آهن مذاب در دمایی بالاتر از دمای بحرانی قرار دارد و بنابراین نمی تواند مغناطیسی شود . ولی زمین توسط دوقطب مغناطیسی شمال و جنوب ، مغناطیسی می شود . میدان مغناطیسی زمین توسط آهنربای الکتریکی عظیمی پدید آمده که جریان الکتریکی درون هسته ی آهنی مایع، آنرا بوجود آورده است .

آزمایش دمای بحرانی

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > عجایب و سرگرمیهای فیزیک
(cached)
دوستتونو ناپدید کنید در حالی که لبخندش باقی بمونه.

در بیشتر مواقع ، هر دو چشم انسان چشم اندازهای نسبتاً یکسانی از دنیای اطراف دریافت می کنند. مغز ما دو تصویری که دو چشم از یک منظره دریافت می کنند را با هم ترکیب کرده و ما آن منظره را سه بعدی درک می کنیم. در این آزمایش خواهید دید که اگر تصاویری که دو چشم دریافت می کنند متفاوت باشند ، چه اتفاقی می افتد.

وسایل مورد نیاز

• یک آینه ( که طول هر وجه آن حدود 10 إلی 15 سانتی متر باشد )
• دیوار سفید یا هر سطح سفید دیگر ( مانند ورقه ی مقوای سفید )
• یک دستیار

شرح آزمایش
طوری بنشینید که دیوار یا سطح سفید در سمت راست شما قرار بگیرد. همانند شکل زیرطوری آینه را با دست چپ در مقابل بینی خود نگه دارید که سطح بازتابنده ی آن به طرف دیوار باشد ( چنان که بتوانید دیوار را با چشم راست خود ببینید ) .

در حالی که یک لبه ی آینه ( مانند شکل ) در مقابل بینی شما قرار دارد ، آن را طوری بچرخانید که تصویر منعکس شده ی دیوار را تنها با چشم راست خود بتوانید ببیند و چشم چپتان در مقابل دوستتان قرار گیرد. دست راست خود را همانند شکل بالا در مقابل دیوار طوری تکان دهید که گویی در حال پاک کردن تخته سیاه هستید. ببینید چه قسمت هایی از صورت دوستتان ناپدید می شود.
سعی کنید در مکانی آزمایش را انجام دهید که زمینه ی پشت سر فرد مقابلتان به رنگ روشن باشد. تا آن جا که امکان دارد ، سر خود را بی حرکت نگاه دارید. از دوست خود نیز بخواهید در طول آزمایش بی حرکت بنشیند .
اگر ناپدید شدن صورت دوستتان را به درستی نمی بینید ( در دیدن ناپدید شدن آن مشکل دارید ) ، احتمالاً یکی از چشمانتان از دیگری قوی تر است .
آزمایش را دوباره انجام دهید، منتها اینبار طوری بنشینید که دیوار در سمت چپ شما قرار گیرد و چشم راستتان در مقابل صورت دوستتان قرار گیرد.
توانایی افراد مختلف در مشاهده ی این اثر متفاوت است. تعداد کمی از افراد هرگز این پدیده را نمی بینند. این آزمایش را چندین مرتبه تکرار کنید، زود مأیوس نشوید. برای دیدن این پدیده وقت و حوصله به خرج دهید .

چه اتفاقی در حال وقوع است؟
تصاویری که دو چشم انسان از یک منظره دریافت می کنند، بطور عادی، تفاوت های خیلی کمی با هم دارند. مغز انسان این دو تصویر را تجزیه و تحلیل کرده و سپس آن ها را جهت تشکیل یک تصویر واحد و سه بعدی، با هم ترکیب می کند .
در این آزمایش، دو چشم شما به کمک آینه، دو تصویر مختلف را دریافت می کنند . یک چشم شما تصویری که از صورت دوستتان می آید را دریافت می کند و چشم دیگرتان تصویر دیوار سفید ( یا هر سطح سفید دیگری ) و حرکت دستتان که از آینه منعکس شده را می بیند.
مغز شما تلاش می کند قسمت های مختلف دو تصویر را برای ساختن تصویر نهایی کنار یکدیگر قرار دهد.
چشم شما به تغییر وحرکت خیلی حساس است .
هیچ کس نمی داند چرا و چگونه قسمت هایی از صورت گاهی اوقات باقی می مانند، ولی چشم و دهان آخرین اجزایی هستند که ناپدید می شوند .
نام این آزمایش از گربه ی خندان در داستان آلیس در سرزمین عجایب گرفته شده است. در این داستان گربه ناپدید می شود در حالیکه فقط لبخندش باقی می ماند.

آزمایش گربه ی خندان

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

(cached)
به وسیله ی آینه های استوانه ای می توانید همان طور که دیگران شما را می بینند ، خود را ببینید

یک آینه ی تخت تصویری مستقیم ولی با چپ و راست معکوس به شما می دهد . یک آینه ی استوانه ای می تواند تصویری وارونه و بدون جابجایی در چپ و راست کردن تصویر بسازد . تصویری که شما در آینه ی استوانه ای می بینید به موقعیت آینه و فاصله ی شما نسبت به آینه بستگی دارد .

وسایل مورد نیاز

• یک ورقه ی آلومینیمی به ابعاد 22×28 سانتی متر
• یک ورقه ی شفاف
• ورقه ی محکمی برای پشت آلومینیم

شرح آزمایش
ورقه ی محکمی پشت صفحه ی آلو مینیومی قرار داده و هر دو را درون ورقه ی شفافی قرار دهید . آلومینیوم را خم کرده بطوری که بخشی از استوانه را تشکیل دهد . وقتی شما ورقه ی آلومینیومی را خم کردید مطمئن شوید که دو طول بلند آن با محور استوانه موازی است .
آینه ی استوانه ای را طوری نگه دارید تا طول بلند آن افقی قرار گیرد و وقتی آن را خم می کنید ، به آینه نگاه کنید . اگر در مکان مناسبی قرار بگیرید ، می توانید تصویر خود را بطور واضح ببینید . سپس با نزدیک و دور شدن به آینه ببینید که چطور تصویرتان تغییر می کند . وقتی شما به اندازه ی کافی از آینه دور شوید ، تصویرتان وارون می شود .
چشم راست خود را ببندید . کدام چشم در تصویرتان بسته می شود ؟ ممکن است چشم راست تصویر یا چشم چپ آن بسته شود که این به فاصله ی شما از آینه بستگی دارد . وقتی که شما به اندازه ی کافی به تصویر نزدیک هستید و تصویرتان مستقیم است ، چشم چپ تصویر بسته می شود و وقتی تصویر وارون است ، چشم راست تصویر بسته است .
حال آینه ی استوانه ای را بچرخانید ،، بطوری که محور بلند آن عمودی باشد . سپس با نزدیک و دور شدن به آینه ببینید که چطور تصویرتان تغییر می کند . چشم راست خود را ببندید و ببینید که تصویر چه واکنشی می دهد . وقتی که شما نزدیک آینه هستید ، چشم چپ تصویر بسته می شود و وقتی از آینه دور می شوید چشم راست تصویر بسته می شود .

چه اتفاقی در حال وقوع است؟
شما اطرافتان را می بینید زیرا نور به درون چشمتان می آید ، بطور مثال ، شما این نوشته هارا می بینید ، زیرا نوری که از این نوشته ها باز تاب می شود ، بدرون چشمتان می آید و روی شبکیه ی چشمتان تصویری می سازد .

وقتی که شما تصویری از اطرافتان برای خود می سازید ، شما فرض می کنید که نوری که به چشمتان می رسد مسیر مستقیمی طی کرده است ، تا به شما برسد . اما آینه ها مسیر نور را عوض می کنند ، وبا روش سازمان یافته ای آن را باز می تابانند . وقتی که شما به آینه نگاه می کنید ، شما تصویر خود را می بینید ، زیرا نوری که از صورتتان منعکس شده به آینه برخورد کرده ، و به درون چشمتان باز گشته است . چشم و مغزتان تصوّر می کنند که نور مسیر مستقیمی طی کرده تا به چشمتان برسد ، بنابر این شما تصویر صورتتان را پشت یا جلوی آینه می بینید .

آنچه که شما در آینه می بینید به این بستگی دارد که نور چگونه از آینه بازبتابد و چگونه به چشم شما وارد شود. وقتی که نور به آینه برمی خورد ، درست در همان مسیری خواهد رفت که اگر توپی به آینه می خورد آن مسیر را طی می کرد . وقتی که شما توپی را مستقیم به طرف آینه ی تختی پرتاب کنید ، درست در همان مسیر بر خواهد گشت و اگر آینه خمیده باشد ، در نتیجه توپ با زاویه ای به آینه بر خورد کرده و با زاویه ای باز می گردد.
وقتی شما به آینه ی تختی می نگرید ، تصویرتان مستقیم است . نوری که از موهایتان می آید با زاویه ی کمی به آینه می خورد و سپس از بالا وارد چشمتان می شود ، و برای همین است که شما موهایتان را بالای سرتان می بینید ، و تصورتان مستقیم است.

وقتی که شما به آینه ی استوانه ای که محور آن افقی است بطوری نگاه می کنید ، که به اندازه ی یک متر یا بیشتر با آن فاصله داشته باشید ، تصویرتان وارون خواهد شد و این به این خاطر است که نوری که از موهای شما می آید و به آینه برخورد می کند از پایین به چشم شما وارد می شود .

برای اینکه بفهمید نور با چه زاویه ای وارد چشمتان می شود ، بدانید که چشمها و مغز شما باید تصویر صورتتان را وارون و کمی نزدیک به آینه ببینند .
همانطور که همه می دانند ، آینه ی تخت جای چپ و راستتان را عوض می کند ( به اصطلاح معکوس است) . چگونه این کار را انجام می دهد؟ فرض کنید که شما مقابل کسی ایستاده اید . اگر گوش راستتان بطرف شرق باشد ، گوش چپ طرف مقابلتان بطرف شرق خواهد بود . حال به جای اینکه روبروی کسی بایستید فرض کنید مقابل آینه ی تختی قرارگرفتید ، بطوری که گوش راستتان بطرف شرق است . نوری که از گوش راستتان به آینه می خورد، از طرف شرق به چشمتان وارد می شود . ولو اینکه آن گوش شما که به سمت شرق است همان گوشی باشد که در تصویرنیز به سمت شرق است ، گوش راستتان گوش چپ تصویر خواهد بود .
حال به آینه ی استوانه ای با محور عمود ، بنگرید و با فاصله ای کمتر از یک فوت از آن بایستید . دوباره گوش راستتان را بطرف شرق قرار دهید . نوری که از گوش راستتان به آینه می خورد از طرف غرب وارد چشمتان می شود . نوری که از گوش راستتان می آید طوری ظاهر می شود که از گوش راست تصویرمی آید . در این حالت ، شما همانطوری خود را می بینید که دیگران شما را می بینند . فقط شما تصویرتان را کمی نزدیک به آینه می بینید .
ضمیمه
در اینجا یک سؤال ماهرانه مطرح می شود : " اگر که آینه ی تخت ، تصویر را چپ و راست می کند ( معکوس می کند) چرا آنرا وارون نمی کند ؟ "
جواب این که چرا تصویر بیرونی و درونی می شود این است که نوری که به درون آینه می آید، از آینه خارج می شود. این واژگونی جای بالا و پایین را عوض نخواهد کرد ، و فقط آن را چپ و راست می کند . ببینید که تصویر دست درشکل زیر ، دست راست است یا چپ ؟ شما نمی توانید بگوید مگر اینکه بدانید شست آن بطرف درون است یا بیرون . در نتیجه چپ و راست بودن به درون یا بیرون بودن بستگی دارد .

آزمایش آینه ی استوانه ای